Druckschalter: Was ist das und wie funktioniert es?

Jedes Gas oder flüssige Medium in einem geschlossenen Behälter übt von innen Druck auf die Wände dieses Behälters aus. Wenn die Druckkraft die Stärke der Wände übersteigt, können sie zusammenbrechen und es kommt zu einem Unfall. Um dies zu verhindern, muss der Druck kontrolliert und wenn möglich gesteuert werden. Zu diesem Zweck wurden viele verschiedene Geräte entwickelt, darunter ein Druckschalter, der zwei Funktionen ausführt - Steuerung und Verwaltung.

Wann wird ein Gerät benötigt und kann darauf verzichtet werden?

Der Druckschalter sollte als ein Element des Automatisierungssystems für eine Pumpe betrachtet werden, die Flüssigkeit pumpt. Seine Funktion besteht darin, die Pumpe auszuschalten, wenn die Flüssigkeit am Kontrollpunkt einen Druck erzeugt, der dem vorgeschriebenen entspricht. Und wenn der Druck unter das geregelte Niveau fällt, schaltet sich die Pumpe ein. Auf diese Weise kann der Wasserstand im Speicher gehalten werden.

Auf dieses Gerät können Sie in zwei Fällen verzichten. Das erste ist, wenn der Flüssigkeitsstand im Tank für niemanden von Interesse ist. Das ist selten, aber es kommt vor. Der zweite Fall ist, wenn der Druck mit hoher Genauigkeit aufrechterhalten werden muss. Dann müssen Sie keinen Relaiscontroller installieren, sondern einen komplexeren - elektronisch oder programmierbar digital.

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Das Gerät und das Funktionsprinzip des Wasserdruckschalters

Wenn wir den Aufbau des Druckschalters betrachten, können wir zwei Komponenten unterscheiden - einen Sensor (es ist auch ein Drucksensor) und ein Betätigungsteil (Relaisausgangskontakte). Das gesamte Gerät wird als „Relais“ bezeichnet, da es nur zwei Zustände hat – „Ausgangskontakte geschlossen“ und „Ausgangskontakte geöffnet“.

Elektromechanische Modelle

Bei diesen Modellen reagieren nur die mechanischen Elemente des Geräts auf Änderungen der Parameter des Flüssigkeitsstroms (Wasser). Eine flexible Stahlplatte biegt sich mehr oder weniger, wenn sich die Wasserdurchflussrate ändert. Die Platte ist mit zwei Federn verbunden, die elektrische Kontakte schließen oder öffnen (weshalb das Relais als elektromechanisch bezeichnet wird). Die variable Federrate legt die Ein- und Ausschaltpunkte der Pumpe fest.

Eine Feder bestimmt den Maximalwert des Wasserdrucks und schaltet die Pumpe aus. Die zweite Feder wird auf die Differenz zwischen oberer und unterer Druckgrenze eingestellt und schaltet die Pumpe ein. Wasser wird in einen Hydrospeicher gepumpt.

Elektronische Optionen

Das empfindliche Element des Geräts ist ein Dehnungsmesssensor – ein Halbleiterelement, das seinen elektrischen Widerstand entsprechend der Belastung ändert. Und die Last ist der Wasserdruck in der Leitung oder im Pufferspeicher. Die Druckinformationen werden von einem Mikroprozessorcomputer verarbeitet. Das Ergebnis der Berechnung schaltet die Wasserpumpe ein oder aus.

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Welches Gerät ist besser zu wählen

Auf dem Instrumentenmarkt gibt es viele Angebote, und die Auswahl für einen Laien ist schwierig. Sie müssen die Fachliteratur lesen und sich mit Experten beraten.

Design und technische Parameter

Elektromechanische Relais sind einfach im Aufbau und zuverlässig im Betrieb. Ihre Genauigkeit ist jedoch instabil, sie hängt von der Temperatur des Wassers und der Umgebung ab.

Elektronische Druckschalter sind die modernste Lösung des Problems. Sie haben eine ziemlich breite Funktionalität, eine hohe Genauigkeit und das Vorhandensein eines Flüssigkristalls Display mit digitaler Anzeige der Werte, einfache Einstellung, große Auswahl an einstellbaren Werten und Parameter.

Hersteller

Es gibt viele würdige Verkäufer auf dem Markt für Sanitärgeräte. Es ist unmöglich, alle aufzulisten und zu vergleichen, wir bieten zum Beispiel eines der etablierten Modelle an.

Aquario Company (Akvario) bringt den Wasserdruckschalter Hydroprotector 6320 für Pumpanlagen auf den Markt. Dieses Gerät wird verwendet, um die Pumpe automatisch zu stoppen, wenn kein Wasser in der Wasserversorgung ist. Die Anforderungen an Wasser sind die absolute Abwesenheit von mechanischen Verunreinigungen und die Wassertemperatur ist nicht höher als 500 °C. Ein besonderes Merkmal ist ein sehr einfacher Anschluss an Pumpenausrüstung und keine Notwendigkeit zur Justierung.

Anschließen des Wasserdruckschalters für die Pumpe

Überlegen Sie, wie der Wasserdruckschalter richtig angeschlossen ist - an Strom und an die Wasserversorgung.

Elektrischer Teil

Die Stromversorgung erfolgt über das Kabel, das durch die Löcher in der Relaisabdeckung eingeführt wird. Unter der Abdeckung befinden sich drei Klemmenblöcke: einer dient zum Anschluss des RD an die Pumpe, der andere dient zum Anschluss des Stromkabels (von einer 220-V-Steckdose), der dritte ist für das Erdungskabel.

Wasserverbindung

Am Beispiel eines elektromechanischen Relais ist es zweckmäßig, den Prozess des Anschließens eines Druckschalters an ein Wasserversorgungssystem zu betrachten. Diese Option ist das einfachste Schema. Es ist notwendig, eine spezielle Armatur mit fünf Adaptern vorzubereiten. Zwei Armaturen verbinden den Wassereinlass und -auslass mit der Rohrleitung, eine weitere Armatur verbindet mit dem Akkumulator, und zwei Auslässe mit kleinem Durchmesser werden für das Manometer und RD verwendet. Alle Auslässe sind mit Gewinde versehen, die Abdichtung erfolgt mit Rauchband oder Tangit-Unilok-Gewinde.

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RD-Setup

Nach Kauf und Einbau vor Ort ist der Druckschalter nicht immer betriebsbereit. Es ist notwendig, die Einstellungen entsprechend den spezifischen Bedingungen vorzunehmen und das Gerät anzupassen.

Primäre Anpassung

Eine Ersteinstellung des Druckschalters kann erforderlich sein, wenn die Werkseinstellungen für bestimmte Bedingungen nicht geeignet sind. Grundsätzlich sind damit die Relaisschwellen gemeint. Die Grundeinstellungen liegen normalerweise auf dem Niveau von 1,4-1,5 atm - dies ist die untere Schwelle und 2,8-2,9 atm - die obere.

Entspricht ein Parameter nicht den spezifischen Betriebsbedingungen der Anlage, müssen Sie ihn ggf. neu konfigurieren. Wenn Sie beispielsweise einen Whirlpool installieren, reicht der Standarddruck von 2,5–2,9 atm nicht aus, er muss erhöht werden.

In den elektromechanischen Wasserdruckschaltern RDM-5 sind zwei Federn eingebaut, die die Schwellen zum Aus- oder Einschalten der Pumpe einstellen. Diese Federn unterscheiden sich in Größe und Zweck: Eine große regelt die Betriebsgrenzen des Relais (obere - Ausschalten der Pumpe und Absenken - Einschalten), und ein kleiner ändert das Delta - die Lücke zwischen der oberen und unteren Grenze Pumpenbetrieb.

Um die Parameter zu ändern, müssen die Muttern an den Federn angezogen oder gelöst werden. Zieht man die Muttern an, steigt der Druck, löst man ihn, sinkt er. Die Muttern müssen nur um eine Umdrehung gedreht werden.

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Neueinstellung

Eine Nachjustierung kann in verschiedenen Fällen erforderlich sein, zB nach Beseitigung einer Störung oder bei der Ermittlung neuer Grenzwerte.

Die Schwelle zum Einschalten der Pumpe (entsprechend der unteren Druckschwelle am Wasserdruckschalter) ist dem Druck im Luftteil des Speichers zugeordnet. Um die Lebensdauer der Speicherelemente zu erhöhen, muss der Mindestdruck im Wasserversorgungssystem um 0,1–0,2 atm höher sein als im Tank. Wenn der Druck im Tank beispielsweise 1,4 atm beträgt, beträgt die Abschaltschwelle 1,6 atm. Bei solchen Parameterverhältnissen hält die Tankmembran länger. Damit die Pumpe jedoch unter normalen Bedingungen arbeitet, darf die untere Druckschwelle nicht höher als der gewählte Wert (unter oder gleich) sein. Dann arbeitet die Pumpe normal.

Übrigens muss vor dem Einstellen der Druck im Akkumulator kontrolliert werden. Es kommt vor, dass die deklarierten Parameter erheblich von den tatsächlichen abweichen. Um den Wert der Ansprechschwellen korrekt zu bestimmen, ist es notwendig, die realen Werte während des Betriebs der Anlage mit einem Manometer zu kontrollieren.

Die obere Schwelle - Abschalten der Pumpe - wird beim Abgleich automatisch eingestellt. Das Relais ist im Ausgangszustand auf eine Art Druckdifferenz (Delta) eingestellt, normalerweise 1,4–1,6 atm. Wenn also der Einschluss beispielsweise auf 1,6 atm eingestellt ist, wird die Abschaltschwelle automatisch auf 3,0–3,2 atm eingestellt (abhängig von den Relaiseinstellungen). Wenn ein höherer Druck benötigt wird (um das Wasser in den zweiten Stock zu heben oder wenn das System viele Entnahmestellen hat), kann die Abschaltschwelle erhöht werden. Aber gleichzeitig wirken die Parameter des Relais selbst als Einschränkungen.

Die Obergrenze des Relaisbetriebs ist fest und überschreitet bei Haushaltsmodellen normalerweise nicht 4 atm. Es wird einfach nicht mehr funktionieren. Die Obergrenze des Pumpendrucks ist ebenfalls festgelegt. Die Pumpe muss mindestens 0,2–0,4 atm vor der angegebenen Kennlinie abgeschaltet werden. Beispielsweise liegt die obere Druckschwelle der Pumpe bei 3,8 atü, die Abschaltschwelle am Wasserdruckwächter sollte nicht höher als 3,6 atü sein. Damit die Pumpe aber lange und ohne Überlastung arbeitet, ist es besser, einen größeren Unterschied zu machen – Überlastungen wirken sich zu sehr auf die Lebensdauer aus.

In der Praxis werden während der Systemabstimmung die ausgewählten Parameter kontinuierlich in die eine oder andere Richtung angepasst. Die Hauptaufgabe besteht darin, den normalen Betrieb aller Wasserstellen, einschließlich Haushaltsgeräte, sicherzustellen.

Leerlaufschutz

Die normale Wasserpumpe sollte sich nicht einschalten und in Betrieb sein, wenn kein Wasser vorhanden ist. Dadurch wird es brechen. In den Verkaufsunterlagen wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es verboten ist, die Pumpe ohne Wasser zu verwenden. Solche Pannen lassen sich leicht diagnostizieren und unterliegen nicht der Garantiereparatur.

In den Brunnen, in denen die Pumpe arbeitet, ist eine Schwimmersteuerung und eine Schutzvorrichtung installiert, die die Pumpe bei Wassermangel abschaltet. Wo der Schwimmer nicht passt, ist ein Trockenlaufschutzrelais eingebaut. Dies ist die vom Pumpenhersteller eingestellte Druckregelung und liegt zwischen 0,4 und 0,6 bar. Der Benutzer kann diesen Wert nicht ändern. Eine gestoppte Pumpe kann nur manuell in Betrieb genommen werden, indem sie mit Wasser gefüllt wird.

Der Strömungswächter stoppt die Pumpe auch, wenn kein Wasser vorhanden ist. Aber der Markt ist voll von minderwertigen Produkten, und selbst die besten Geräte funktionieren nicht länger als anderthalb Jahre. Experten empfehlen den gleichzeitigen Einbau eines Schwimmers und eines Druckschalters.

Merkmale der Verwendung unterschiedlicher Druckniveaus

Fachleute, die sich mit dem Transport von Wasser befassen, um den häuslichen Bedarf zu decken, unter dem Begriff "Wasserdruck" bezieht sich auf die Entfernung, um die eine Wassersäule bis zu einem Punkt über dem Boden angehoben werden kann Rückzug. Diese Definition gilt auch für Wasserpumpen, die Wasser aus der Tiefe fördern. Physiker haben mehrere weitere Definitionen des Begriffs "Wasserdruck". Grundsätzlich unterscheiden sie sich in der Wahl des Ausgangspunktes der Referenz. Der Wasserdruck im Sanitärsystem wird durch die Leistung der Pumpe bestimmt, die Wasser pumpt.

Unter häuslichen Bedingungen sind der Wasserverbrauch und der Stromverbrauch für seine Bereitstellung von Interesse. Diese Werte sind abhängig vom Durchmesser und Material der Wasserleitungen, von der Temperatur des Wassers.

Mögliche Fehlfunktionen

Es gibt viele Stellen in Sanitäranlagen, an denen jederzeit Störungen möglich sind: Rohre platzen, Verbindungsstellen von Teilen fließen, Spalten und Durchgänge verstopfen. Daher müssen Sanitäranlagen richtig ausgewählt und installiert sowie überwacht werden.

Fazit

Sanitärsysteme sind ein Komplex aus verschiedenen, interagierenden Geräten. Wenn in allen Phasen der Erstellung des Systems kompetente Spezialisten gearbeitet haben, funktioniert das System zuverlässig und fällt in einer Extremsituation nicht aus.